Book/Report

FZJ-2018-03587

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Ethanolproduktion mit immobilisiertem Zymomonas mobilis im Wirbelschichtreaktor

Weuster-Botz, D. (Corresponding author)FZJ*

1991
Forschungszentrum Jülich GmbH Zentralbibliothek, Verlag Jülich

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/19006

Report No.: Juel-2518

Abstract: Um den wirtschaftlichen Herausforderungen der technischen Ethanolgärung - hohe Kapitalkosten und hoher Rohmaterialverbrauch - gerecht zu werden, muß die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur mikrobiellen Ethanolerzeugung folgenden Anforderungen genügen: $\cdot$ Erzielung hoher Raum-Zeit-Ausbeuten, $\cdot$ insterile Vergärung von billigen Abfallsubstraten und vollständige $\cdot$ Umsetzung zu Ethanol. Hierzu wurde ein kontinuierliches Wirbelschichtverfahren entwickelt, bei dem der Biokatalysator, das anaerobe Bakterium Zymomonas mobilis, in offenporigen Sinterglasträgern immobilisiert wird. Diese Immobilisierung, die auf der natürlichen Eigenschaft des eingesetzten Organismus zur Anheftung an Oberflächen beruht, muß unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden. Nachdem das Trägermaterial in der primären sterilen Kolonisierungsphase vollständig mit Zymomonas mobilis Bakterien besiedelt wurde, kann die eigentliche insterile Üroduktionsphase mit der Vergärung von Abfallsubstrat folgen. Die Stabilität des entwickelten Wirbelschichtverfahrens beruht auf der durch die Akkumulation vonZymomonas mobilis Bakterien im Wirbelschichtreaktor möglichen kurzen Verweilzeit der Flüssigphase im Reaktor, da ständig mit dem Zulauf eingeschleppte Kontaminanten wieder ausgespült werden. Da sich durch die Aufkonzentrierung der eingesetzten Mikroorganismen zu hohen lokalen Zelldichten im Trägermaterial die Reaktionsordnung des Prozesses aufgrund von Stofftransportlimitierungen erhöht, ist reaktionstechnisch eine Kaskadierung von Wirbelschichtreaktoren notwendig, um hohe Raum-Zeit-Ausbeuten bei nahezu vollständigem Umsatz zu erzielen. Die reaktionstechnisehen Untersuchungen zur Ethanolgärung mit immobilisierten Zymomonas mobilis Bakterien wurden in speziell entwickelten, autoklavierbaren 2,2 l Labor-Wirbelschiehtreaktoren und 55 bzw. 50 l Technikums-Wirbelschichtreaktoren durchgeführt. Zur Prozeßsteuerung und -regelung der Wirbelschichtanlagen wurde eine on-line Analytik für das Substrat Glukose (on-line Polarimeter) und das Produkt Ethanol (on-line Gaschromatograph) implementiert, sowie ein Personal Computer als Prozeßrechner eingesetzt. [...]

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Contributing Institute(s):

1. Publikationen vor 2000 (PRE-2000)

Research Program(s):

1. 899 - ohne Topic (POF3-899) (POF3-899)

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Database coverage:

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